準確測定

渦度相關(guān)通量觀測——湍流空氣動力研究?

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?概要

? ? ? Campbell的CSAT3三維超聲風速儀是在湍流空氣動力研究領(lǐng)域測定三維超聲風速的明星儀器。融空氣動力學與其形體結(jié)構(gòu)特征設(shè)計為理念，以超聲脈沖物理學為其測定原理，為在嚴酷氣象條件下正常測量為技術(shù)工藝要求，是一個對被測空氣干擾小并耐用的三維風速儀。有10厘米垂直測量路徑，可輸出三維正交風速和超聲溫度。最大輸出頻率為50Hz。有模擬和數(shù)字兩種輸出方式。

可接收下列三種指令中的任何一種啟動與運行數(shù)據(jù)采集器中的同步測量指令（SDM）CSAT3的內(nèi)裝時鐘設(shè)定指令通過RS-232串口通訊，用PC給予指令用SDM通訊規(guī)程能支持激發(fā)多個或多組傳感器同步測定。?優(yōu)點與特點

??革新的設(shè)計在提供湍流準確測量的同時，將對被測流體本身的干擾降到更低。

??與EC150或EC155紅外CO₂/H₂O氣體分析儀集成為幾乎同空間測定渦度相關(guān)通量的測定系統(tǒng)。??與Campbell數(shù)據(jù)采集器充分兼容??測定可用于計算動量通量和摩擦速度（Friction velocity）。??可裝配Campbell微絲熱電偶瞬時反應溫度傳感器（例如：FW05）用于測定感熱通量。??可在惡劣天氣條件下應用??防雨：革新的超聲信號處理與聲頻發(fā)射接收頭吸水防雨網(wǎng)相結(jié)合，有效地改善了在陰雨條件下的運行? ?質(zhì)量。??密封的超聲傳感器和電子控制箱。?性能指標

測量

??輸出三維正交風速[u_x，u_y，u_z?(ms^-1)]和超聲溫度[Ts (℃)]或聲速[c（ms^-1)]。??聲速從位于每對發(fā)收超聲的傳感器之間聲波路徑測定，共有三個測定路徑。訂正了側(cè)向風影響。??測量頻率：100Hz，可程控設(shè)定??輸出帶寬 : 5, 10, 12.5, 20, 或 25 Hz??輸出頻率 : 10, 20, 25, 或 50 Hz?標準誤RMS^a??u_x，u_y：1 mms^-1??u_z：0.5 mms^-1??c：15 mms^-1（0.025℃）?準確度^b??靜風? ? ?u_x，u_y：＜±8.0 cm s^-1

? ? ?u_z：＜±4.0 cm s^-1

???斜率誤差

風向量與水平面偏角在±5°?? <±2%測值風向量與水平面偏角在±10°? <±3%測值風向量與水平面偏角在±20°? <±6%測值?信號輸出

數(shù)字 SDM

CSI 串行接口，用于數(shù)據(jù)采集器/傳感器通訊。? ? ??群體觸發(fā)事件執(zhí)行時完全同步數(shù)字 RS-485波特率：1200-230400 bps數(shù)據(jù)類型：ASCII 浮點輸出頻率 : 10, 25 或 50 HzUSB數(shù)據(jù)類型 : ASCII 浮點數(shù)輸出頻率 : 10, 25 或 50 Hz

?輸出范圍

? ? ? SDM 和 RS-485 數(shù)字輸出
? ? ? 風速量程：±65.535 m s-1?
? ? ? 聲速：300 ~ 366 m s-1 (-50℃~+60℃)

?外形描述

? ? ? ?測定路徑：豎直：10.0 cm；水平：5.8 cm
? ? ? ?測定路徑與水平面的夾角：60°?
? ? ? ?聲波發(fā)收傳感器直徑：0.64 cm?
? ? ? ?傳感器安裝臂直徑：0.84 cm
? ? ? ?支撐臂直徑：1.59 cm
? ? ? ?三維
? ? ? ?超聲風速儀：47.3 cm (l) x 42.4 cm (h)
? ? ? ?電子控制箱：26 cm x 16 cm x 9 cm
? ? ? ?重量
? ? ? ?超聲風速儀：1.7 kg
? ? ? ?電子控制箱：3.8 kg
? ? ? ?材料
? ? ? ?超聲風速儀：不銹鋼管
? ? ? ?電子控制箱：鑄鋁
? ? ? ?運行環(huán)境
? ? ? ?正常工作溫度范圍：-30℃~+50℃
? ? ? ?電源
? ? ? ?電壓：10 ~16 V 直流
? ? ? ?電流：200 mA(60 Hz測定頻率時)
? ? ? ? ? ? ? ?100 mA(20 Hz測定頻率時)

? ? ? ? ? 超聲風速儀示意圖?

? ? ? ? ? ? ? ? ? 下面三個超聲測頭空間結(jié)構(gòu)的俯視

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^aRMS基于穩(wěn)定風速測定數(shù)據(jù)計算而得。測定頻率不影響分辨率。
? ? ?^?bCAST3 三維超聲風速儀的準確度指標是指在溫度 -30℃~+50℃；在風速<30m s-1; 風與超聲風速儀指向的夾角 ±170°。

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產(chǎn)地：美國Campbell公司

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